Wie werden Terpene gebildet und extrahiert? Die vollständige Antwort liegt in der Pflanze selbst. Pflanzen produzieren Terpenmoleküle über spezielle biochemische Stoffwechselwege. Anschließend können Hersteller diese aromatischen Verbindungen mithilfe von Verfahren wie Wasserdampfdestillation, Hydrodestillation, Kaltpressung, Extraktion mit überkritischem CO₂, Vakuumdestillation und fraktionierter Trennung gewinnen, trennen, reinigen oder nachbilden.
Es besteht also ein wesentlicher Unterschied zwischen der Bildung eines Terpens und dessen Extraktion. Eine lebende Pflanze bildet Terpene durch enzymgesteuerte Biosynthese. Bei der Extraktion werden vorhandene aromatische Verbindungen aus pflanzlichem Material gewonnen. Bei der Isolierung werden einzelne Moleküle aus einem komplexen Extrakt abgetrennt, während die moderne Biotechnologie mithilfe gentechnisch veränderter Mikroorganismen auch spezifische Terpene herstellen kann.
Diese Unterscheidung erweist sich insbesondere beim Vergleich von pflanzlichen Terpenen mit aus Cannabis gewonnenen Terpenen als nützlich. Ein pflanzliches Terpenprofil kann aus gereinigten natürlichen Molekülen erstellt werden, die aus Zitrusfrüchten, Kräutern, Blumen, Gewürzen oder anderen Pflanzen gewonnen werden. Aus Cannabis gewonnene Terpene, üblicherweise mit CDTs abgekürzt, werden direkt aus Cannabis-Pflanzenmaterial gewonnen und können eine natürlichere Zusammensetzung der in Cannabis vorkommenden flüchtigen Stoffe bewahren.
Dieser Leitfaden erklärt, wie Pflanzen Terpene bilden, wie pflanzliche Terpene gewonnen werden, wie aus Cannabis gewonnene Terpene hergestellt werden, wie die Wasserdampfdestillation und die CO₂-Extraktion tatsächlich funktionieren, wie einzelne Terpenisolate gereinigt werden, wie sortenspezifische Profile rekonstruiert werden und wie moderne Fermentationsverfahren die Terpenherstellung verändern.
Pflanzen bilden Terpene auf biologischem Wege aus den Fünf-Kohlenstoff-Vorläufern IPP und DMAPP unter Nutzung der Stoffwechselwege MVA und MEP. Enzyme, sogenannte Terpensynthasen, wandeln anschließend größere Vorläufermoleküle wie GPP und FPP in spezifische Terpenstrukturen um. Kommerziell lassen sich diese flüchtigen Verbindungen aus Pflanzenmaterial mithilfe von Verfahren wie Wasserdampfdestillation, Hydrodestillation, Kaltpressung, CO₂-Extraktion und anderen kontrollierten Trennverfahren gewinnen. Einzelne Terpene können anschließend durch fraktionierte Destillation, Vakuumverarbeitung oder Chromatographie weiter gereinigt und zu definierten botanischen Terpenprofilen gemischt werden.
Terpene sind eine große Familie natürlich vorkommender organischer Verbindungen, die in der gesamten lebenden Welt, insbesondere in Pflanzen, zu finden sind.
Viele der Terpene, die den Verbrauchern am besten bekannt sind, sind flüchtige Verbindungen, die für charakteristische pflanzliche Aromen verantwortlich sind.
Limonen ist ein wesentlicher Bestandteil von Zitrusschalen. Alpha-Pinen und Beta-Pinen verleihen den Duft Noten von Kiefer und Harz. Myrcen kommt in Pflanzen wie Hopfen, Zitronengras und Cannabis vor. Beta-Caryophyllen kommt in schwarzem Pfeffer, Nelken, Hopfen und Cannabis vor.
Pflanzen nutzen die Terpenchemie für weit mehr als nur die Erzeugung von Aromen, die der Mensch zufällig genießt.
Terpene und verwandte Verbindungen können folgende Funktionen erfüllen:
Die Terpenfamilie ist chemisch gesehen enorm umfangreich und reicht weit über die flüchtigen Verbindungen hinaus, die üblicherweise im Zusammenhang mit Aromaprodukten diskutiert werden.
Die Begriffe „Terpen“ und „Terpenoid“ werden in der kommerziellen Aromadiskussion oft fast synonym verwendet, doch gibt es einen chemischen Unterschied.
Genau genommen sind Terpene Kohlenwasserstoffe, die ausschließlich aus Kohlenstoff und Wasserstoff bestehen.
Beispiele hierfür sind Limonen, Myrcen, Alpha-Pinen und Beta-Caryophyllen.
Terpenoide sind verwandte Moleküle, die zusätzliche funktionelle Gruppen enthalten, häufig unter Beteiligung von Sauerstoff.
Linalool enthält zum Beispiel ein Alkohol Gruppe und ist technisch gesehen eher ein sauerstoffhaltiges Terpenoid als ein reines Kohlenwasserstoff-Terpen.
In der Aroma-, Duft- und Cannabisindustrie wird der Begriff „Terpene“ jedoch häufig als praktischer Oberbegriff verwendet, der sowohl Kohlenwasserstoffe als auch sauerstoffhaltige, terpenähnliche Aromaverbindungen umfasst.
Dieser Artikel folgt dieser gängigen handelsüblichen Verwendung, unterscheidet jedoch in den entscheidenden Punkten zwischen den chemischen Begriffen.
Pflanzen produzieren Terpene über enzymgesteuerte Biosynthesewege.
Häufig liest man, dass Terpene einfach durch Aneinanderreihen von Isopren-Moleküleinheiten entstehen. Die traditionelle Isopren-Regel ist zwar hilfreich, um die Kohlenstoffgerüste von Terpenen zu verstehen, doch der biologische Prozess ist komplexer.
Lebende Pflanzenzellen bilden Terpene hauptsächlich aus zwei aktivierten Vorläufern mit fünf Kohlenstoffatomen:
Diese Verbindungen werden anschließend zu größeren Vorläufermolekülen zusammengesetzt, die von spezialisierten Enzymen zu einzelnen Terpenstrukturen umgewandelt werden können.
Pflanzen verfügen über zwei wichtige Stoffwechselwege zur Bildung der grundlegenden Bausteine IPP und DMAPP.
Die beiden wichtigsten Stoffwechselwege in Pflanzen, die der Terpenbiosynthese zugrunde liegen.
| Weg | Vollständiger Name | Hauptstandort für Mobilfunk | Gängige Terpenprodukte |
|---|---|---|---|
| MVA-Stoffwechselweg | Mevalonat-Stoffwechselweg | Vorwiegend im Zytosol | Wichtige Quelle für Vorläufersubstanzen von Sesquiterpenen und anderen größeren Isoprenoiden |
| MEP-Studiengang | 2-C-Methyl-D-erythritol-4-phosphat-Stoffwechselweg | Vor allem Plastiden | Wichtige Quelle für Vorläufersubstanzen von Monoterpenen, Diterpenen und verwandten Verbindungen |
Die Stoffwechselwege sind zwar in Kompartimente unterteilt, doch der Stoffwechsel der Pflanze ist nicht vollständig in separate Bereiche isoliert. Es kann zu einem Austausch und einer metabolischen Kommunikation zwischen den Kompartimenten kommen.
Dies trägt dazu bei, die enorme strukturelle Vielfalt zu erzeugen, die bei pflanzlichen Terpenen und Terpenoiden zu finden ist.
IPP und DMAPP werden zu größeren Prenyldiphosphat-Vorläufern zusammengesetzt.
Drei besonders wichtige Beispiele sind:
Terpensynthase-Enzyme wandeln diese Vorläufermoleküle anschließend in eine außergewöhnliche Vielfalt an Strukturen um.
Relativ geringe Unterschiede in der Enzymstruktur können zu sehr unterschiedlichen Endprodukten führen.
Eine der einfachsten Methoden zur Klassifizierung von Terpenen ist die Anzahl der Fünf-Kohlenstoff-Einheiten in ihrem Kohlenstoffgerüst.
Wichtige Terpenklassen und gängige Beispiele.
| Terpenklasse | Kohlenstoffbilanz | Herkömmliche Isopren-Anlagen | Beispiele |
|---|---|---|---|
| Hemiterpene | C5 | 1 | Isopren |
| Monoterpene | C10 | 2 | Limonen, Myrcen, Alpha-Pinen |
| Sesquiterpene | C15 | 3 | Beta-Caryophyllen, Humulen |
| Diterpene | C20 | 4 | Phytol und zahlreiche pflanzliche Diterpene |
| Triterpene | C30 | 6 | Squalen und verwandte Verbindungen |
| Tetraterpene | C40 | 8 | Carotinoid-verwandte Strukturen |
Bei den kleinen, flüchtigen Molekülen, die in handelsüblichen Terpenprofilen am häufigsten vorkommen, handelt es sich überwiegend um Monoterpene, Sesquiterpene und sauerstoffhaltige Derivate dieser Klassen.
Terpensynthasen sind Enzyme, die Terpen-Vorläufermoleküle in bestimmte Molekülstrukturen umwandeln.
Dies ist einer der Hauptgründe dafür, dass zwei Pflanzenarten völlig unterschiedliche Aromaprofile aufweisen können, obwohl sie weitgehend ähnliche Stoffwechselbausteine gemeinsam haben.
Eine Terpensynthase kann eine Vorstufe zu einem bestimmten Molekülgerüst falten und umlagern, wobei manchmal mehr als eine verwandte Verbindung entsteht.
Weitere Enzyme können dieses Gerüst dann durch Reaktionen wie Oxidation, Hydroxylierung oder Reduktion modifizieren.
Das Ergebnis ist eine riesige Sammlung natürlich vorkommender Terpene und Terpenoide.
Die Antwort hängt von der Pflanzenart ab.
Viele Duftpflanzen nutzen spezielle Sekretionsstrukturen, um flüchtige Verbindungen zu bilden und zu speichern.
Dazu können gehören:
Lavendel, Minze, Zitrusfrüchte, Nadelbäume und Cannabis speichern ihre aromatischen Inhaltsstoffe jeweils auf unterschiedliche Weise.
Diese strukturelle Vielfalt wirkt sich auch darauf aus, wie leicht sich ihre flüchtigen Verbindungen im industriellen Maßstab gewinnen lassen.
Bei Cannabis spielen Drüsen-Trichome eine besonders wichtige Rolle.
Diese mikroskopisch kleinen, harzproduzierenden Strukturen kommen an weiblichen Blüten in großer Zahl vor und enthalten spezialisierte Sekretzellen, die in der Lage sind, große Mengen an Pflanzenmetaboliten zu produzieren und anzureichern.
Der extrazelluläre Speicherraum im Kopf des Trichoms enthält ein komplexes Harz, das Cannabinoide, Terpene und andere Verbindungen enthält.
Cannabis-Terpensynthase-Gene wurden für folgende Moleküle charakterisiert:
Die entstehenden Anteile variieren je nach Genetik, Phänotyp, Reifegrad und Umweltbedingungen.
Die Genetik spielt eine wichtige Rolle, da verschiedene Pflanzen unterschiedliche Terpensynthase-Enzyme exprimieren und diese Enzyme unterschiedlich regulieren.
Auch Umwelt- und Anbaufaktoren können das endgültige Profil der flüchtigen Stoffe beeinflussen.
Zu den Variablen können gehören:
Aus diesem Grund weisen selbst genetisch verwandte Pflanzen nicht unbedingt identische Aromaprofile auf.
Sobald die Terpene von der Pflanze auf biologischem Wege gebildet wurden, können sie aus dem Pflanzenmaterial abgetrennt werden.
Es gibt kein einziges universelles Verfahren zur Terpen-Extraktion.
Welches Verfahren angemessen ist, hängt ab von:
Die wichtigsten Verfahren zur Gewinnung oder Aufbereitung terpenreicher pflanzlicher Rohstoffe.
| Methode | Gemeinsame Nutzung | Hauptvorteil | Hauptbeschränkung |
|---|---|---|---|
| Dampfdestillation | Ätherische Öle und flüchtige pflanzliche Verbindungen | Bewährtes Verfahren ohne Verwendung von persistenten organischen Extraktionslösungsmitteln | Hitze und Wassereinwirkung können bestimmte empfindliche Verbindungen verändern |
| Hydrodestillation | Extraktion von ätherischen Ölen im Labor und nach traditioneller Methode | Einfach und vielseitig einsetzbar | Das Pflanzenmaterial kommt über einen längeren Zeitraum mit kochendem Wasser in Kontakt |
| Kaltpressung | Insbesondere Öle aus Zitrusschalen | Minimale absichtliche thermische Belastung | Gilt hauptsächlich für geeignete ölreiche Pflanzengewebe |
| Extraktion mit überkritischem CO₂ | Pflanzliche Extrakte und Cannabisextrakte | Die Prozessselektivität lässt sich anpassen durch Druck und Temperatur | Erfordert spezielle Hochdruckausrüstung |
| Verarbeitung mit subkritischem CO₂ | Selektive Extraktion flüchtigerer Fraktionen | Kann für ausgewählte Ziele schonendere Bedingungen schaffen | Langsamere Verarbeitung und möglicherweise geringere Gesamtausbeute |
| Extraktion mit organischen Lösungsmitteln | Breiter gefasste Pflanzenextrakte und Oleoresine | Kann Verbindungen zurückgewinnen, die sich allein mit Dampf nur schwer gewinnen lassen | Möglicherweise sind Maßnahmen zur Entfernung von Lösungsmittelrückständen sowie entsprechende Prüfungen erforderlich |
| Vakuumdestillation | Raffination und Abtrennung flüchtiger Stoffe | Ein verringerter Druck senkt die erforderlichen Siedetemperaturen | In erster Linie ein Werkzeug zur Aufreinigung und Trennung und weniger eine universelle Methode zur Primärextraktion |
| Fraktionierte Destillation | Reinigung einzelner Terpenfraktionen | Trennt Verbindungen nach ihrer Flüchtigkeit | Für eng verwandte Verbindungen sind unter Umständen hochentwickelte Anlagen erforderlich, um eine hohe Reinheit zu erzielen. |
Die Wasserdampfdestillation ist eines der ältesten und wichtigsten Verfahren zur Gewinnung von ätherischen Ölen und terpenreichen pflanzlichen Fraktionen.
Dampf strömt durch das aromatische Pflanzenmaterial und entzieht der pflanzlichen Matrix die flüchtigen Verbindungen.
Der gemischte Dampf gelangt anschließend in einen Kondensator, wo er wieder zu einer Flüssigkeit abkühlt.
Da viele Bestandteile von ätherischen Ölen in Wasser nur schwer löslich sind, kann sich die aromatische Ölphase anschließend von der wässrigen Phase abtrennen.
Das nach der Destillation verbleibende aromatische Wasser wird gemeinhin als Hydrosol bezeichnet.
Dies ist ein wichtiger Aspekt der physikalischen Chemie.
Bei der Wasserdampfdestillation ist es nicht erforderlich, jedes Terpen einzeln auf seinen normalen atmosphärischen Siedepunkt zu erhitzen.
Wenn Wasser und eine weitgehend nicht mischbare flüchtige organische Verbindung gemeinsam erhitzt werden, tragen beide zum Gesamtdampfdruck bei.
Das Gemisch kann daher unter Bedingungen unterhalb des Normalsiedepunkts des isolierten Terpens mitdestilliert werden.
Aus diesem Grund lässt sich eine Verbindung wie Beta-Caryophyllen durch Wasserdampfdestillation gewinnen, obwohl ihr Siedepunkt bei Normaldruck deutlich über der Temperatur von kochendem Wasser liegt.
Weitere Einzelheiten finden Sie in unserem Leitfaden zu Verdampfungs-, Siedepunkte und Zersetzungstemperaturen von Terpenen.
Die Hydrodestillation ist eng mit der Wasserdampfdestillation verwandt, allerdings wird das Pflanzenmaterial direkt in Wasser eingetaucht.
Das Gemisch wird erhitzt, flüchtige Verbindungen werden zusammen mit Wasser in die Dampfphase überführt, und der entstandene Dampf wird anschließend kondensiert.
Die Hydrodestillation ist in Laboren und bei der traditionellen Herstellung von ätherischen Ölen nach wie vor weit verbreitet, da die dafür erforderlichen Geräte relativ einfach aufgebaut sein können.
Ein längerer Kontakt mit heißem Wasser kann jedoch das chemische Profil durch Prozesse wie Hydrolyse und thermische Umwandlung beeinflussen.
Das extrahierte Profil ist daher nicht immer eine exakte chemische Kopie des Profils in der frischen Pflanze.
Obwohl die beiden Verfahren oft in einen Topf geworfen werden, ist das Pflanzenmaterial unterschiedlichen Bedingungen ausgesetzt.
Bei der Wasserdampfdestillation strömt Wasserdampf durch die pflanzliche Biomasse, ohne dass das Material dabei unbedingt in kochendes Wasser eingetaucht sein muss.
Bei der Hydrodestillation wird das Pflanzenmaterial direkt eingetaucht.
Dieser Unterschied kann sich auf die Extraktionszeit, die Hydrolyse sowie den relativen Gehalt an Monoterpenen und Sesquiterpenen im gewonnenen Öl auswirken.
Das Extraktionsverfahren ist daher Teil des endgültigen chemischen Profils und nicht nur ein Detail des Herstellungsprozesses.
Zitrusfrüchte gehören zu den wichtigsten Quellen für natürliche pflanzliche Terpene, insbesondere Limonen.
Im Gegensatz zu vielen Kräutern und Blumen enthalten Zitrusschalen zahlreiche Öldrüsen, die mechanisch aufgebrochen werden können.
Daher ist die Kaltpressung oder -extraktion ein wichtiges Verfahren zur Gewinnung von ätherischem Zitrusöl.
Die Schale wird mechanisch aufbereitet, sodass Öl freigesetzt wird; anschließend kann der ölhaltige Anteil von Wasser und pflanzlichen Feststoffen getrennt werden.
Das so gewonnene Zitrusöl kann anschließend einer weiteren Reinigung und fraktionierten Destillation unterzogen werden, um isolieren einzelne Komponenten.
Dies ist einer der Wege, über die natürlich gewonnenes Limonen in die globale Lieferkette für Aromen, Duftstoffe und Terpene gelangt.
Die Kaltpressung lässt sich eher als mechanische Auspressung verstehen als als herkömmliche Lösungsmittelextraktion.
Es eignet sich besonders für pflanzliches Material mit zugänglichen Öldrüsen, vor allem für Zitrusschalen.
Da bei diesem Verfahren keine längere Dampfbehandlung erforderlich ist, bleibt ein Aromaprofil erhalten, das sich von dem einer destillierten Variante derselben Pflanze unterscheidet.
Kaltgepresstes Zitrusöl und destilliertes Zitrusöl sind daher nicht unbedingt chemisch identisch.
Kohlendioxid kann sich wie ein überkritisches Fluid verhalten, wenn es über seiner kritischen Temperatur und seinem kritischen Druck gehalten wird.
In diesem Zustand weist CO₂ sowohl Eigenschaften von Gasen als auch von Flüssigkeiten auf und kann in pflanzliches Material eindringen, wobei es bestimmte unpolare Verbindungen auflöst.
Durch die Veränderung von Druck und Temperatur ändern sich die Dichte und das Lösungsmittelverhalten des CO₂, sodass Verfahrenstechniker steuern können, welche Stoffe bevorzugt extrahiert werden.
Nach der Extraktion führt eine Druckverringerung dazu, dass sich das CO₂ vom gewonnenen Material trennt.
Dies ist ein Grund dafür, dass CO₂ bei der botanischen Extraktion an Bedeutung gewonnen hat.
Es ist jedoch falsch anzunehmen, dass jeder CO₂-Extrakt automatisch ein reiner Terpen-Extrakt ist.
Je nach Verarbeitungsbedingungen kann CO₂ neben flüchtigen Terpenen auch Cannabinoide, Wachse, Lipide und andere Verbindungen extrahieren.
Die Begriffe „überkritisch“ und „unterkritisch“ beschreiben unterschiedliche physikalische Zustände von Kohlendioxid.
Überkritisches CO₂ verfügt über starke und einstellbare Lösungsmitteleigenschaften und kann für ein breiteres Spektrum an Extraktionsverfahren eingesetzt werden.
Bei der subkritischen CO₂-Verarbeitung kommen andere Temperatur- und Druckbedingungen zum Einsatz, wodurch in manchen Anwendungsfällen eine höhere Selektivität gegenüber flüchtigeren Fraktionen erreicht werden kann.
Keines von beiden ist in jeder Hinsicht überlegen.
Welcher Ansatz vorzuziehen ist, hängt davon ab, ob es sich bei dem Zielprodukt um einen breiten Extrakt, eine an flüchtigen Bestandteilen reiche Fraktion oder eine andere definierte Zusammensetzung handelt.
Nicht in jedem Fall.
Beide Verfahren können hervorragende Ergebnisse liefern, wenn sie richtig auf das Ausgangsmaterial und die angestrebte Produktionsleistung abgestimmt sind.
Die Wasserdampfdestillation ist ein bewährtes, skalierbares und in der ätherischen Ölindustrie fest etabliertes Verfahren.
Die CO₂-Extraktion ermöglicht eine wesentlich bessere Kontrolle über die Dichte des Lösungsmittels und ermöglicht die Gewinnung von Verbindungen, die bei der herkömmlichen Wasserdampfdestillation möglicherweise nicht effizient erfasst werden.
Das Ergebnis unterscheidet sich jedoch chemisch.
Ein botanischer CO₂-Extrakt kann ein breiteres Spektrum an nichtflüchtigen Bestandteilen enthalten, während ein herkömmliches ätherisches Öl in erster Linie aus der Fraktion besteht, die sich gemeinsam mit Wasserdampf destillieren lässt.
Die richtige Frage lautet daher nicht einfach “Welche Methode ist die beste?”, sondern “Mit welcher Methode lässt sich die gewünschte Zusammensetzung erzielen?”
Organische Lösungsmittel können aromatische Verbindungen aus Pflanzenmaterial lösen.
Verschiedene Lösungsmittel weisen unterschiedliche chemische Selektivitäten auf, was bedeutet, dass das extrahierte Material weit mehr als nur Terpene enthalten kann.
Bei lösungsmittelbasierten Verfahren können folgende Stoffe zurückgewonnen werden:
Nach der Extraktion muss das Lösungsmittel entfernt und gegebenenfalls die Restkonzentration des Lösungsmittels analytisch überprüft werden.
Die Lösungsmittelextraktion ist daher eher eine Extraktionsmethode als eine Garantie für die Reinheit der Terpene.
Ethanol wird häufig bei der Verarbeitung von Pflanzen und Cannabinoiden eingesetzt, da es eine Vielzahl von Pflanzeninhaltsstoffen lösen kann.
Diese Bandbreite ist auch der Grund dafür, dass Ethanol nicht unbedingt das ideale Verfahren ist, wenn das einzige Ziel eine hochselektive Fraktion flüchtiger Terpene ist.
Ein Ethanolextrakt kann neben Terpenen zahlreiche weitere Verbindungen enthalten und erfordert in der Regel eine zusätzliche nachgelagerte Aufreinigung.
Die Ethanolextraktion sollte daher nicht mit der Herstellung einer Flasche gereinigter Terpenisolate verwechselt werden.
Durch die Verringerung des Drucks sinkt die Temperatur, bei der eine flüchtige Verbindung zu sieden beginnt.
Dieses physikalische Prinzip ermöglicht es, bei vakuumgestützten Verfahren flüchtige Verbindungen unter schonenderen thermischen Bedingungen abzutrennen, als dies bei Atmosphärendruck erforderlich wäre.
Vakuum kann in verschiedene Systeme integriert werden, darunter:
Der Begriff „vakuumextrahierte Terpene“ beschreibt daher nicht ein einziges Herstellungsverfahren.
Bei der fraktionierten Destillation werden die Bestandteile anhand ihrer unterschiedlichen Flüchtigkeit getrennt.
Ein komplexes ätherisches Pflanzenöl kann Dutzende von Verbindungen enthalten, deren Dampfdruckverhalten sich zwar überschneidet, aber dennoch unterschiedlich ist.
Durch kontrollierte Destillation lassen sich Fraktionen, die besonders reich an bestimmten Molekülen sind, separat gewinnen.
Diese Technik spielt bei der Herstellung von Terpenisolaten natürlichen Ursprungs eine wichtige Rolle.
So kann beispielsweise ein pflanzliches ätherisches Öl destilliert und aufbereitet werden, um eine limonenen- oder pinenreiche Fraktion zu gewinnen, die anschließend weiter gereinigt werden kann.
Die Molekulardestillation ist eine spezielle Form der Kurzwegdestillation, die unter sehr niedrigem Druck durchgeführt wird.
Durch den verringerten Druck verdampfen die Verbindungen bei wesentlich niedrigeren Temperaturen als ihren normalen Siedepunkten bei Atmosphärendruck.
Der Dampf legt nur eine kurze Strecke zurück, bevor er kondensiert, wodurch sich die Verweildauer unter der Wärmequelle verkürzt.
Molekular- und Kurzwegverfahren eignen sich besonders gut für wärmeempfindliche Materialien und die Fraktionierung hochreiner Stoffe, sollten jedoch eher als Verfeinerungsinstrumente verstanden werden und nicht als Synonym für die gesamte Terpenextraktion.
Ja.
Wenn eine hohe Reinheit oder die Trennung eng verwandter Verbindungen erforderlich ist, können chromatographische Verfahren die Destillation ergänzen.
Bei der Chromatographie werden Moleküle danach getrennt, wie unterschiedlich sie mit einer stationären Phase und einer mobilen Phase interagieren.
Auch die analytische Gaschromatographie spielt eine zentrale Rolle bei der Bestimmung und Messung der Terpenzusammensetzung.
Die präparative Chromatographie ist spezialisierter und kann dort eingesetzt werden, wo eine einfache Destillation die erforderliche Trennung nicht effizient erreichen kann.
Wenn gefragt wird, wie pflanzliche Terpene hergestellt werden, ist damit in der Regel eine Lieferkette gemeint, die mehrere Schritte umfasst.
Zunächst wird eine aromatische Pflanzenart angebaut und geerntet.
Das ätherische Öl wird anschließend durch ein geeignetes Verfahren wie Wasserdampfdestillation, Kaltpressung oder eine andere botanische Extraktionstechnik gewonnen.
Das so gewonnene Öl kann dann:
Diese gereinigten natürlichen Moleküle können anschließend in sorgfältig kontrollierten Verhältnissen neu kombiniert werden, um pflanzliche Terpenprofile zu erzeugen.
Verschiedene Pflanzenarten sind wirtschaftlich interessant, da sie von Natur aus bestimmte Verbindungen in nutzbaren Konzentrationen produzieren.
Beispiele hierfür sind:
Die genaue kommerzielle Bezugsquelle kann je nach geografischer Lage, Verfügbarkeit der Rohstoffe, Preis, Reinheit und gewünschter Stereochemie variieren.
Aus Cannabis gewonnene Terpene, auch CDTs genannt, sind aromatische Fraktionen, die direkt aus dem Pflanzenmaterial von Cannabis gewonnen werden und nicht aus Terpenen, die aus anderen Pflanzenarten isoliert wurden, nachgebildet werden.
Kommerzielle Hersteller können je nach Zielprofil verschiedene professionelle Rückgewinnungstechnologien einsetzen und legal Zuständigkeit.
Dazu können kontrollierte Dampf- oder Vakuumdestillationsanlagen sowie spezielle Extraktions- und Verfahren zur Rückgewinnung flüchtiger Bestandteile gehören.
Das Ziel besteht in der Regel darin, so viel wie möglich vom ursprünglichen flüchtigen Fingerabdruck der Ausgangspflanze zu erfassen und gleichzeitig unnötige thermische und oxidative Veränderungen zu begrenzen.
Das so gewonnene Material kann anschließend vor der Formulierung aufbereitet, analysiert und standardisiert werden.
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Nicht unbedingt, aber die Antwort sollte sich eher aus analytischen Untersuchungen als aus Annahmen ergeben.
Terpene und Cannabinoide gehören zu unterschiedlichen chemischen Stoffgruppen.
Bei einem selektiven Verfahren zur Rückgewinnung flüchtiger Bestandteile kann eine terpenreiche Fraktion entstehen, die wenig oder gar kein nachweisbares Cannabinoidmaterial enthält.
Ein umfassenderer Auszug kann beides enthalten.
Aus diesem Grund liefert der Begriff „aus Cannabis gewonnenes Terpen“ für sich genommen keine vollständige Angabe der Zusammensetzung.
Wenn es auf den Gehalt an kontrollierten Cannabinoiden ankommt, ist ein chargenspezifischer Analysebericht aussagekräftiger als die Vermarktungskategorie.
Der Begriff „Live-Terpene“ wird üblicherweise für aromatische Fraktionen verwendet, die den flüchtigen Charakter von frisch geerntetem Pflanzenmaterial widerspiegeln sollen.
Das genaue Herstellungsverfahren variiert je nach Hersteller, daher handelt es sich bei dem Begriff nicht um eine allgemein standardisierte chemische Spezifikation.
Frische oder schnell konservierte Biomasse kann flüchtige Verbindungen bewahren, die bei herkömmlicher Trocknung und Lagerung andernfalls abgebaut oder umgewandelt würden.
Aus diesem Grund kann sich das Terpenprofil von frischem Material deutlich von dem von getrocknetem Material unterscheiden, selbst wenn beide aus derselben Sorte stammen.
Das Trocknen ist an sich schon ein chemischer und physikalischer Prozess.
Während das Pflanzenmaterial trocknet:
Ein Extrakt aus frisch konservierter Biomasse kann daher ein anderes aromatisches Profil aufweisen als ein Extrakt, der nach längerer Trocknung oder Reifung gewonnen wurde.
Keines der beiden ist automatisch besser. Sie basieren auf unterschiedlichen chemischen Ausgangsstoffen.
Ein natürliches ätherisches Öl ist in der Regel eher eine Mischung als ein einzelnes Molekül.
Orangenschalenöl ist beispielsweise zwar reich an Limonen, stellt jedoch kein chemisch reines Limonen dar.
Die Herstellung eines hochreinen natürlichen Terpenisolats kann mehrere Reinigungsschritte umfassen.
Dazu können gehören:
Das endgültige Isolat kann anschließend analysiert werden, um seine Identität, Reinheit und stereochemische Zusammensetzung zu bestätigen.
An dieser Stelle wird die Chemie der pflanzlichen Terpene besonders interessant.
Ein Labor kann ein bestimmtes Cannabis-Aromaprofil mittels Gaschromatographie analysieren und dessen Haupt- und Nebeninhaltsstoffe identifizieren.
Terpenisolate natürlichen Ursprungs aus anderen pflanzlichen Quellen können dann in kontrollierten Verhältnissen gemischt werden, um bestimmte Aspekte dieser Zusammensetzung nachzubilden.
So werden viele von bestimmten Sorten inspirierte botanische Terpenprofile hergestellt.
Der Hersteller gewinnt diese Mischung nicht aus der genannten Cannabissorte. Stattdessen stellt er ein Aromaprofil aus einzeln beschafften pflanzlichen Inhaltsstoffen zusammen.
Ja.
Die molekulare Identität von Limonen hängt nicht davon ab, ob das Molekül ursprünglich aus Zitrusfrüchten oder aus Cannabis stammt.
Ebenso kann Beta-Caryophyllen, das aus einer geeigneten pflanzlichen Quelle außerhalb von Cannabis gewonnen wird, dasselbe Molekül sein wie das von Cannabis produzierte Beta-Caryophyllen.
Was sich unterscheidet, ist die gesamte Mischung, die es umgibt.
Eine Cannabispflanze kann eine komplexe Mischung aus Haupt- und Spurenstoffen in solchen Verhältnissen produzieren, die sich mit einer kürzeren Liste von Isolaten möglicherweise nur schwer perfekt nachbilden lassen.
Die Molekülformel allein sagt nicht immer alles aus.
Einige Terpenmoleküle kommen als verschiedene Stereoisomere oder Enantiomere vor.
Diese Moleküle können dieselbe chemische Formel aufweisen, sich jedoch in ihrer dreidimensionalen Anordnung unterscheiden.
Das kann das Aroma und biologische Wechselwirkungen beeinflussen.
Limonen ist ein bekanntes Beispiel. Die verschiedenen Enantiomere weisen deutlich unterschiedliche aromatische Eigenschaften auf.
Eine qualitativ hochwertige Terpenanalyse kann daher mehr beinhalten als nur die Feststellung, dass “Limonen” vorhanden ist.
Ja.
Terpenmoleküle können auch durch chemische Synthese hergestellt werden, anstatt sie aus pflanzlichem Material zu extrahieren.
Ein synthetisch hergestelltes Molekül kann grundsätzlich dieselbe molekulare Identität aufweisen wie das entsprechende Molekül, das in der Natur vorkommt.
Zu den praktischen Unterschieden können gehören:
Es ist daher wissenschaftlich unzutreffend anzunehmen, dass sich ein Molekül anders verhält, nur weil eine Probe aus einer Pflanze gewonnen und eine andere chemisch synthetisiert wurde.
Die tatsächliche molekulare Zusammensetzung spielt eine Rolle.
Ja, immer mehr.
Die moderne synthetische Biologie ermöglicht es Wissenschaftlern, Mikroorganismen wie Hefen und Bakterien so zu verändern, dass sie bestimmte Terpenmoleküle produzieren.
Das Prinzip ähnelt dem, was in einer Pflanze abläuft.
Gene, die für relevante Enzyme kodieren, werden eingeführt oder modifiziert, sodass der Mikroorganismus den Stoffwechselkohlenstoff über Terpen-Biosynthesewege leitet.
Der Organismus wird praktisch zu einer mikroskopisch kleinen Terpenfabrik.
Dieser Ansatz wird derzeit erforscht und kommerzialisiert, da die Gewinnung pflanzlicher Extrakte durch die landwirtschaftliche Versorgung, den Ernteertrag, geografische Gegebenheiten und saisonale Schwankungen eingeschränkt sein kann.
Genetisch veränderte Mikroorganismen nutzen Stoffwechselwege, um Terpen-Vorläufermoleküle zu bilden.
Wissenschaftler können dann Folgendes ändern:
Das Ziel besteht darin, einen größeren Teil des Zellstoffwechsels auf das gewünschte Terpen umzulenken.
Nach der Fermentation muss das Zielmolekül noch gewonnen und gereinigt werden.
Die mikrobielle Produktion ist daher ein Herstellungsverfahren und keine Alternative zur Reinigung.
Beide Wege können bestimmte Terpenmoleküle hervorbringen.
Die Gewinnung pflanzlicher Extrakte basiert auf landwirtschaftlichen Erzeugnissen und natürlich vorkommenden Verbindungen.
Bei der Fermentation werden gentechnisch veränderte biologische Systeme eingesetzt, um unter kontrollierten Produktionsbedingungen ein Zielmolekül herzustellen.
Die mikrobielle Produktion kann potenziell die Versorgungssicherheit verbessern und die Abhängigkeit von Pflanzen verringern, die von Natur aus nur geringe Konzentrationen eines wertvollen Moleküls enthalten.
Pflanzenextrakte sind jedoch nach wie vor besonders wertvoll, wenn es darum geht, ein authentisches, komplexes botanisches Profil zu erfassen und nicht nur ein einzelnes Molekül.
Die Extraktion ist nicht chemisch neutral.
Je nach Verfahren werden unterschiedliche Verbindungen bevorzugt gewonnen.
Zu den Faktoren zählen:
Ein durch Wasserdampfdestillation gewonnenes ätherisches Öl, ein kaltgepresstes Öl und ein CO₂-Extrakt aus derselben Pflanze können daher messbar unterschiedliche Zusammensetzungen aufweisen.
Terpene sind flüchtig.
Steigende Temperaturen erhöhen in der Regel ihren Dampfdruck und können den physikalischen Verlust aus einem offenen System beschleunigen.
Wärme kann unter geeigneten Bedingungen auch die Geschwindigkeit chemischer Reaktionen, darunter Oxidation und Isomerisierung, erhöhen.
Das bedeutet nicht, dass ein Terpen zerstört wird, sobald es warm wird.
Temperatur, Dauer, Sauerstoffeinwirkung und das jeweilige Molekül spielen alle eine Rolle.
Aus diesem Grund sind Behauptungen, dass jedes Terpen unterhalb einer einheitlichen Temperatur extrahiert werden müsse, irreführend.
Unser Leitfaden zu Verdampfungs- und Zersetzungstemperaturen von Terpenen geht darauf ausführlich ein.
Nein.
Terpene verdampfen bereits unterhalb ihrer normalen Siedepunkte.
Bei der Wasserdampfdestillation wird ebenfalls auf die kombinierten Dampfdrücke zurückgegriffen, anstatt jede einzelne Verbindung einfach auf ihren normalen Siedepunkt zu erhitzen.
Durch Vakuumextraktion und Destillation lässt sich die erforderliche Siedetemperatur durch Senkung des Umgebungsdrucks weiter verringern.
Aus diesem Grund sollten Siedepunkt-Tabellen nicht als Anweisungen zur Extraktion betrachtet werden.
Nein.
Die Winterisierung ist in erster Linie ein Raffinationsverfahren, mit dem Wachse, Lipide und ähnliche unerwünschte Bestandteile aus pflanzlichen Extrakten oder Cannabinoidextrakten entfernt werden.
Oftmals wird dabei ein Extrakt in einem Lösungsmittel gelöst, abgekühlt, damit ausgewählte Bestandteile ausfallen, und anschließend herausgefiltert.
Die Winterisierung mag zwar Teil eines Cannabinoid-Herstellungsprozesses sein, ist jedoch keine primäre Methode zur Gewinnung eines Terpenprofils aus Pflanzenmaterial.
Diese Unterscheidung ist wichtig, da die Cannabinoid-Extraktion und die Terpen-Extraktion oft fälschlicherweise so beschrieben werden, als handele es sich um denselben Prozess.
Nein.
Unter Decarboxylierung versteht man den Abbau von Kohlendioxid aus Molekülen, die entsprechende Carbonsäuregruppen enthalten.
Dies ist insbesondere in der Cannabinoidchemie bekannt, wo sich Cannabinoidsäuren wie CBDA und THCA in ihre neutralen Formen umwandeln können.
Gängige Terpene wie Limonen, Myrcen und Pinen müssen nicht “decarboxyliert” werden.
Das Erhitzen von Terpenen kann je nach den Bedingungen stattdessen zu Verdampfung, Oxidation, Isomerisierung oder thermischem Abbau führen.
Ein roher Pflanzenextrakt ist selten der endgültige, hochreine Wirkstoff.
Je nach Material und Zielspezifikation kann die Weiterverarbeitung Folgendes umfassen:
Der genaue Prozess hängt davon ab, ob der Hersteller ein vollständiges pflanzliches Öl, eine terpenreiche Fraktion oder ein einzelnes, hochreines Isolat wünscht.
Laboruntersuchungen sind von entscheidender Bedeutung, da das Aussehen und riechen kann für sich allein genommen weder die chemische Identität noch die Reinheit nachweisen.
Die Gaschromatographie eignet sich besonders gut für die Terpenanalyse, da diese Verbindungen flüchtig sind und in der Gasphase effektiv getrennt werden können.
Zu den gängigen analytischen Ansätzen gehören:
Ein aussagekräftiges Analysezertifikat oder eine Spezifikation für Terpene sollte einer identifizierbaren Charge zugeordnet sein.
Je nach Zutat können folgende Informationen nützlich sein:
A document labelled COA is only as useful as the tests actually performed.
The phrase natural terpenes generally indicates that the terpene ingredients originate from biological rather than wholly synthetic chemical sources.
However, the phrase alone does not tell you:
A botanical terpene blend can therefore be completely naturally derived while still being deliberately formulated rather than extracted as one intact profile from a single plant.
Botanical-derived terpenes, often abbreviated to BDTs, are terpene ingredients obtained from botanical sources other than cannabis.
A strain-inspired BDT profile may combine molecules obtained from several different plants.
The objective is typically to recreate or design a particular aroma using known terpene ratios.
This allows extremely consistent formulation because the producer can adjust each component independently.
Cannabis-derived terpenes, or CDTs, originate directly from cannabis plant material.
The appeal is not that a limonene molecule magically becomes different because it came from cannabis.
The advantage is the possibility of capturing a naturally co-occurring volatile fingerprint containing major and minor compounds together.
That can produce aromatic complexity that is difficult to reproduce using a shorter botanical blend.
The main differences between botanical and cannabis-derived terpene profiles.
| Merkmal | Botanische Terpene | Von Cannabis abgeleitete Terpene |
|---|---|---|
| Quelle | Non-cannabis botanical materials | Cannabis-Pflanzenmaterial |
| Production | Often isolated from multiple botanical sources and recombined | Recovered directly from cannabis biomass |
| Profile control | Very high formulation control | More dependent on natural plant and batch variation |
| Nebenverbindungen | Depends on how complex the formulated blend is | Can contain a broad naturally co-occurring volatile fingerprint |
| Konsistenz | Can be reproduced precisely from defined ingredients | Standardisation may be required between natural batches |
| Main attraction | Consistency, design flexibility and scalability | Authentizität in der aus Cannabis gewonnenen Aromachemie |
There is no general scientific rule that cannabis-derived terpenes are pharmacologically more potent simply because of their botanical source.
The same molecular species can occur in both cannabis and unrelated plants.
A cannabis-derived profile can be chemically more complex because it may contain a wider collection of naturally co-occurring trace volatiles.
Complexity and potency are not the same measurement.
For more on how terpene chemistry relates to human experience, read Wie Terpene den Körper und Ihr Erlebnis beeinflussen.
No extraction method automatically creates an entourage effect.
The entourage effect is a hypothesis concerning interactions between cannabinoids, terpenes and other plant constituents.
An extraction method determines which compounds are recovered and in what relative proportions.
That composition may subsequently be relevant to biological research, but extraction itself does not demonstrate a beneficial pharmacological interaction.
Once terpene isolates or complete aromatic fractions have been produced, formulators can build finished profiles.
These can be designed from:
Precise formulation is usually performed gravimetrically so that each compound can be reproduced accurately between batches.
For the next stage of formulation, see Wie man Terpene mit Destillat mischt.
Terpene profiles can be used in professional botanical aroma-processing applications where the underlying material and activity are lawful.
Adding a volatile profile back to dried botanical material is fundamentally different from extracting terpenes from the original plant.
One removes volatile compounds. The other introduces them to another matrix.
Unser Leitfaden zu Wie man Terpene zu Blüten hinzufügt explains the formulation principles and UK context in detail.
A terpene molecule is not automatically a controlled drug simply because the same molecule occurs in cannabis. However, cannabis-derived manufacturing must be assessed according to the material actually being handled. UK Home Office guidance states that processes involving controlled parts of the cannabis plant or non-exempt bulk cannabinoid-containing products can require appropriate controlled-drug licensing.
This means the regulatory position should be separated into two questions.
The first is the chemical composition of the finished terpene material.
The second is how that material was produced, imported, possessed and supplied.
A cannabis-derived terpene fraction with no relevant controlled cannabinoids is analytically different from a cannabinoid-rich cannabis extract, but businesses handling controlled plant material during production still need to consider the applicable licensing framework.
Where controlled-cannabinoid content matters, use appropriate analytical testing rather than assuming that a product is automatically compliant because it is marketed as terpenes.
Terpenes themselves are not the THC metabolites targeted by standard cannabis drug screening.
The important question is whether the complete commercial material also contains a controlled cannabinoid.
This is why batch-specific cannabinoid analysis can be relevant for cannabis-derived aromatic ingredients.
Siehe Sind Terpene bei einem Drogentest nachweisbar? for the complete explanation.
Extraction is only one part of maintaining terpene quality.
Once removed from the plant matrix, concentrated aromatic compounds remain vulnerable to environmental change.
The major storage factors include:
Cool, stable storage and appropriate sealed packaging can help reduce evaporation and oxidation.
For full guidance, read So lagern und konservieren Sie Terpene.
Terpene materials can change during storage.
The rate depends on composition, temperature, oxygen exposure, light, packaging and handling history.
There is no universal shelf life that applies to every terpene isolate and every complex profile.
The supplier’s defined shelf-life or retest period should therefore take priority over generic internet claims.
High-quality terpene material should be judged primarily through specification and traceability rather than marketing language.
Useful questions include:
Terms such as premium, pharmaceutical grade or laboratory grade should not substitute for actual analytical information.
Two terpene products can have similar names while representing very different materials.
One might be a steam-distilled essential oil.
Another might be a purified natural isolate.
A third could be a botanical reconstruction made from several isolates.
Another might be a complete cannabis-derived volatile fraction.
Understanding the production method helps explain differences in aroma, complexity, batch consistency, colour, purity and price.
No single method wins across every objective.
Steam distillation remains highly effective for many botanical essential oils.
Cold pressing is exceptionally useful for citrus.
CO2 extraction offers adjustable solvent properties and can recover a broader range of compounds.
Vacuum and fractional distillation are valuable for refinement.
Fermentation can provide a scalable route to defined individual molecules.
The best process is the one that produces the required chemical specification efficiently and reproducibly.
Understanding extraction makes many other aspects of terpene formulation easier to understand.
Volatility explains why extraction temperature and storage matter.
Profile composition explains why botanical and cannabis-derived terpenes can smell different even when they share several major compounds.
Purification explains how individual natural terpene isolates can later be recombined into strain-inspired blends.
Weiterführende Literatur:
Plants biosynthesise terpenes from the five-carbon precursors IPP and DMAPP through the MVA and MEP metabolic pathways. Larger precursor molecules are then converted into specific terpene structures by terpene synthase enzymes. Terpenes can also be produced industrially through chemical synthesis and increasingly through engineered microbial fermentation.
Terpenes can be recovered from botanical material using methods including steam distillation, hydrodistillation, cold pressing, supercritical CO2 extraction and specialised solvent or vacuum processes. The best method depends on the botanical source and the chemical profile being targeted.
Botanical terpenes are usually obtained by extracting essential oils or aromatic fractions from non-cannabis plants and then purifying individual compounds. Those natural isolates can subsequently be blended in controlled ratios to create defined or strain-inspired terpene profiles.
Cannabis-derived terpenes can be recovered using professional volatile-capture processes including controlled steam or vacuum distillation and other specialised extraction systems. The objective is to recover the source plant’s aromatic compounds while limiting unnecessary thermal and oxidative change.
Cannabis-derived terpenes, commonly called CDTs, are aromatic fractions obtained directly from cannabis plant material rather than reconstructed from terpenes sourced from other botanical species.
Botanical-derived terpenes, or BDTs, are terpene compounds obtained from non-cannabis plants. Individual natural isolates can be combined to create consistent strain-inspired or original aroma profiles.
They can be. A molecule such as limonene or beta-caryophyllene can have the same chemical identity regardless of whether it came from cannabis or another botanical source. The largest difference is often the composition of the complete profile surrounding that molecule.
Steam passes through aromatic plant material and carries volatile compounds into the vapour phase. The vapour is condensed back into liquid, after which the essential-oil fraction can separate from the water phase.
Hydrodistillation involves heating botanical material while it is immersed in water. Volatile aromatic compounds co-distil with water vapour and are then condensed and separated. It differs from steam distillation because the raw material is in direct contact with the heated water.
Citrus essential oils are commonly obtained by mechanical cold pressing or expression of the peel. The oil can then be fractionally distilled and purified to produce compounds such as naturally derived limonene.
Compressed carbon dioxide can act as an adjustable extraction solvent. Under supercritical conditions its density and solvating behaviour can be controlled through pressure and temperature. After extraction, reducing pressure separates the CO2 from the recovered botanical material.
Neither is universally better. Steam distillation is highly effective for many essential oils, while CO2 extraction can provide different selectivity and recover a broader range of compounds. The preferred method depends on the desired chemical specification.
Subcritical CO2 processing uses carbon dioxide under conditions below its supercritical state. It can provide different extraction selectivity and gentler conditions for selected volatile compounds, although processing can be slower and yield less total material.
Vacuum processing reduces external pressure, which lowers the temperature required for volatile compounds to boil. This principle can be used in steam, fractional, short-path and molecular distillation systems to reduce thermal exposure during separation.
Fractional distillation separates components according to their different volatility. It is commonly used to refine complex essential oils into fractions enriched in particular terpene molecules and can form part of the production process for natural terpene isolates.
Yes. Engineered microorganisms such as yeast and bacteria can be designed to biosynthesise selected terpene molecules. Synthetic biology is increasingly used as an alternative production route where plant extraction is inefficient, variable or teuer.
Both forms exist. Terpenes can be extracted from plants, produced by biological fermentation or manufactured through chemical synthesis. The production route does not by itself establish quality. Molecular identity, stereochemistry, purity and impurity profile are more useful measurements.
Both can be naturally derived. Cannabis-derived terpenes come directly from cannabis plant material, while botanical terpenes originate from other plant sources. Botanical profiles may then be deliberately reconstructed using purified natural isolates.
Not necessarily. Terpenes and THC are different chemical classes, but the composition of a cannabis-derived material depends on the extraction and purification process. Where THC or other controlled cannabinoids matter, batch-specific analytical testing should be used rather than assumption.
Terpene molecules are not controlled merely because the same molecule occurs in cannabis. However, UK production and handling of cannabis-derived materials can engage controlled-drug rules where controlled parts of the cannabis plant or non-exempt cannabinoid-containing materials are involved. Businesses should assess both the manufacturing route and finished composition.
Steam distillation can alter the relative composition of some botanical profiles because heat, water exposure and process duration affect different molecules differently. It remains an established and effective method, but the resulting essential oil is not necessarily an exact chemical copy of the fresh plant.
No. Terpenes evaporate below their normal boiling points. Steam distillation also allows volatile compounds to co-distil with water, while vacuum processing can lower boiling temperatures by reducing external pressure.
Winterisation is primarily a refining process used to remove waxes and lipids from broader extracts. It is not a primary terpene extraction method, although it may appear elsewhere in botanical or cannabinoid manufacturing workflows.
A terpene-rich botanical oil can be progressively separated and purified using techniques such as fractional distillation, vacuum distillation, rectification and, where required, chromatography. The finished isolate is then analysed for identity and purity.
A target aromatic profile can be analysed to identify its major and minor volatile compounds. Purified terpene ingredients are then blended in defined ratios to recreate or approximate that composition. Botanical strain-inspired profiles are therefore formulated rather than extracted intact from the named cannabis cultivar.
Gas chromatography is commonly used to identify and quantify terpene compounds. Depending on the material and application, testing can also include residual solvents, pesticides, heavy metals, stereochemical analysis and cannabinoid screening.
There is no universal shelf life for every terpene. Stability depends on the individual compounds, packaging, temperature, oxygen exposure, light and handling history. Follow the supplier’s stated shelf-life or retest period for the specific material.
Terpenes begin as biology.
Plants manufacture them through sophisticated metabolic pathways using the universal five-carbon precursors IPP and DMAPP. Terpene synthases then convert larger precursor molecules into the enormous variety of monoterpenes, sesquiterpenes and related compounds found throughout nature.
Commercial production begins after that biological work has taken place.
Steam distillation and hydrodistillation recover volatile essential-oil fractions. Cold pressing is particularly important for citrus. CO2 extraction offers adjustable solvent properties. Vacuum and fractional distillation allow further purification under reduced thermal stress, while chromatography can achieve even more specialised separations.
Botanical terpene producers can isolate individual natural molecules from abundant plant sources and then recombine them in precise ratios to create consistent strain-inspired profiles.
Cannabis-derived terpene producers take a different approach, attempting to recover the naturally co-occurring aromatic fingerprint directly from cannabis plant material.
Modern terpene manufacturing is expanding again through synthetic biology, where engineered microorganisms can produce defined terpene molecules through fermentation rather than agriculture.
No single production route is automatically superior.
The important questions are what molecules are present, how accurately they are characterised, how the material was processed, whether contaminants or controlled compounds are relevant and whether the finished ingredient meets the specification required for its intended application.
To continue through the Canavape terpene knowledge hub, read Was Terpene bewirken, how to store terpenes, Verdampfungs- und Zersetzungstemperaturen von Terpenen, Wie man Terpene mit Destillat mischt, Wie man Terpene zu Blüten hinzufügt, how terpenes affect the body und ob Terpene bei einem Drogentest nachweisbar sind.
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This article is provided for educational purposes and discusses plant biochemistry, terpene extraction technology, botanical manufacturing and current UK regulatory context. It is not legal advice and does not authorise the extraction or handling of controlled cannabis material. Commercial manufacturers should evaluate the regulatory status, analytical composition, safety documentation and intended application of each raw material and finished product.
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